生物信息学分析新策略：重合指数法在基因组数据中的应用

用Java写的public static void Key(int *p, int n) { int i=0; printf("密钥:{"); srand((unsigned)time(0)); for(i=0;i<n;i++) { p[i]=rand()&; printf("%d,",p[i]); } printf("}\n"); return; } 根据提供的信息，我们可以总结出以下相关的IT知识点： ### 1. 重合指数代码解析 #### 1.1 密钥生成函数 `Key` 该函数用于生成一个整型数组作为密钥，数组长度由参数 `n` 指定。 ```java public static void Key(int[] p, int n) { int i = 0; System.out.print("密钥:{"); Random rand = new Random(); for (i = 0; i < n; i++) { p[i] = rand.nextInt(26); // 生成 0 至 25 之间的随机数 System.out.print(p[i] + ","); } System.out.println("}"); } ``` #### 1.2 加密函数 `Jiami` 该函数用于对文件进行加密处理，具体步骤如下： - 打开源文件 `fp1.txt` 和目标文件 `fp2.txt`。 - 遍历源文件中的每一个字符。 - 如果遇到的是字母，则根据密钥 `K` 进行加密处理，并写入到目标文件中。 ```java public static void Jiami(int[] K, int n) { int i = 0; char ch, wh; try (FileInputStream fp1 = new FileInputStream("fp1.txt"); FileOutputStream fp2 = new FileOutputStream("fp2.txt")) { while ((ch = (char) fp1.read()) != -1) { if (((int) ch > 64 && (int) ch < 91) || ((int) ch > 96 && (int) ch < 123)) { i = i % n; if ((int) ch > 64 && (int) ch < 91) { wh = (char) (((K[i] + ch - 65) % 26) + 65); } else { wh = (char) (((K[i] + ch - 97) % 26) + 97); } fp2.write(wh); i++; } } } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } ``` #### 1.3 解密函数 `Jiemi` 该函数用于解密处理，将加密后的文件恢复为原始状态。 - 打开源文件 `fp2.txt` 和目标文件 `fp3.txt`。 - 遍历源文件中的每一个字符。 - 根据密钥 `K` 对每个字符进行解密处理，并写入到目标文件中。 ```java public static void Jiemi(int[] K, int n) { int i = 0; char ch, wh; try (FileInputStream fp2 = new FileInputStream("fp2.txt"); FileOutputStream fp3 = new FileOutputStream("fp3.txt")) { while ((ch = (char) fp2.read()) != -1) { i = i % n; if ((ch - 65 - K[i]) >= 0) { wh = (char) ((ch - 65 - K[i]) + 97); } else { wh = (char) ((ch - 65 - K[i] + 26) + 97); } fp3.write(wh); i++; } } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } ``` ### 2. 字符频次统计与重合指数计算 #### 2.1 字符频次统计函数 `Pinlv` 此函数用于统计源文件 `fp1.txt` 和加密后文件 `fp2.txt` 中字符出现的频次，并计算重合指数。 - 统计 `fp1.txt` 文件中的字符频次。 - 统计 `fp2.txt` 文件中的字符频次。 ```java public static int Pinlv(int[] cout1, int[] cout2) { int i = 0, num = 0; char ch, wh; try (FileInputStream fp1 = new FileInputStream("fp1.txt")) { while ((ch = (char) fp1.read()) != -1) { if ((int) ch > 96 && (int) ch < 123) { cout1[ch - 97]++; } else if ((int) ch > 64 && (int) ch < 91) { cout1[ch - 39]++; } num++; } } catch (IOException e) { return 0; } try (FileInputStream fp2 = new FileInputStream("fp2.txt")) { while ((ch = (char) fp2.read()) != -1) { cout2[ch - 65]++; } } catch (IOException e) { return 0; } // 输出频次统计结果 for (i = 0; i < 52; i++) { if (i < 26) { wh = (char) (i + 97); } else { wh = (char) (i + 39); } System.out.printf("%c:%.8f ", wh, (float) cout1[i] / (num - 1)); } for (i = 0; i < 26; i++) { wh = (char) (i + 65); System.out.printf("%c:%.8f ", wh, (float) cout2[i] / (num - 1)); } return num; } ``` #### 2.2 重合指数计算函数 `ChoHZS` 此函数用于计算并输出重合指数。 - 计算源文件和加密文件的重合指数。 - 输出重合指数结果。 ```java public static void ChoHZS(int[] cout1, int[] cout2, int num) { int i; double K = 0; double z[] = new double[52]; double X, Y; System.out.print("غָ: "); for (i = 0; i < 52; i++) { X = cout1[i] * (cout1[i] - 1); Y = num * (num - 1); z[i] = X / Y; K += z[i]; } System.out.printf("%.10f\n", K); System.out.print("غָ: "); for (i = 0; i < 26; i++) { X = cout2[i] * (cout2[i] - 1); Y = num * (num - 1); z[i] = X / Y; K += z[i]; } System.out.printf("%.10f\n", K); } ``` ### 3. 主函数 `main` 主函数部分未给出完整实现，但可以根据以上函数推断出其大致流程，即先调用 `Key` 函数生成密钥，再调用 `Jiami` 函数进行加密，接着调用 `Pinlv` 和 `ChoHZS` 函数进行统计和计算。 这段代码实现了基于密钥的文件加密、解密功能，并且还提供了对加密前后文件的字符频次统计以及重合指数计算的功能。这些功能可以用于简单的密码学实验或研究。